新しい研究は、睡眠の進化と、眠る必要のない脳の作り方について重要な洞察を与えています。 上がブラインドメキシカン・ケーブフィッシュ(Astyanax mexicanus)、下が表層魚の写真。
研究対象のほぼすべての動物は睡眠が必要ですが、なぜ一日の大半を眠る動物もいれば、ほとんど眠らない動物もいるかについてはほとんど分かっていません。 メキシコ北東部の小さな場所で、完全かつ永久的な暗闇の中で生活した結果、目のない小さな盲目のメキシコケーブフィッシュ(Astyanax mexicanus)は、川に住む親類よりもはるかに少ない居眠りで、不眠りを進化させたのだそうです。 この魚は、その魅力的な特性から100年近く研究されているが、その行動がどのように進化してきたかはほとんどわかっていない。 その睡眠不足から、彼らは不眠症などの人間の睡眠障害を研究するための素晴らしいモデルとなっています。
フロリダ・アトランティック大学のチャールズ・E・シュミット科学大学の神経科学者がeLifeに発表した新しい研究は、睡眠の進化について新しい知見を提供しています。 ハイポクレチンの消失は、ヒトや動物モデルでナルコレプシーを引き起こすことが示されていますが、カブトガニは、より高いレベルのハイポクレチンを持つように進化し、不眠をもたらしました」
「これらの発見は、ハイポクレチン生成の違いが、動物種間、あるいは個々の人間間の睡眠の違いを説明するかもしれないと示唆しています」と、生物科学科の准教授でジュピター生命科学イニシアティブのメンバー、FAU Brain Instituteの一員であり上級著者であるAlex Keene博士(博士)は述べています。 「また、睡眠を必要としない脳をどのように構築するかについて、重要な洞察を与えるかもしれません」
キーン率いる科学者チームは、A.K.A.の睡眠損失の背後にあるメカニズムを明らかにすることに着手しました。 そのために、キーン氏らの研究チームは、A. mexicanusの表面細胞とカブトガニの脳細胞を比較する研究を行いました。 その結果、洞窟魚のヒポクレチン細胞の数は、地表に生息する親魚のそれよりも有意に多いことが明らかになりました。
人間のナルコレプシーに関与することが知られているヒポクレチンは、洞窟魚の脳(A. mexicanus)でより高いレベルで発現していることが明らかになった。
次に、遺伝的または薬理学的にハイポクレチンのシグナルを阻害すると、カブトガニでは睡眠が増加しますが、表層の魚にはほとんど影響がないことが示されました。 「私たちは、睡眠不足が洞窟環境でこれらの魚にどのような利点をもたらすかを理解したいのです」
研究の共著者は、FAUのハリエット・L・ウィルクス名誉大学の生物科学助教授であるErik Duboue博士、およびDavid Prober, Ph.D. (D.)です。 この研究は、全米科学財団からキーンに授与された25762号によって支えられています。